Jahresbericht der Universit

102
III Forschung
Sprecher: Prof. Dr. Claus Schwechheimer (Lehrstuhl für Systembiologie der Pflanzen, TU
München). stellvertretender Sprecher: Prof. Dr. Thomas Dresselhaus (Lehrstuhl für Zellbiologie
und Pflanzenbiochemie, UR)
Partner: TU München (Wissenschaftszentrum Weihenstephan), LMU München, Helmoltz
Zentrum München
Laufzeit: 01.07.2011 – 30.06.2015
Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
Fördervolumen: ca. € 9,7 Mio.
Homepage: http://sfb924.wzw.tum.de
In 18 Projekten forschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zunächst überwiegend
an Modellpflanzen, wie der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) und dem
Mais, später wollen sie die gewonnenen Erkenntnisse auf andere Nutzpflanzen, wie
Gerste und Tomate übertragen. Dabei kommt es zunächst darauf an, die molekularen
Mechanismen zu verstehen, anhand derer sich entscheidet, ob die Pflanzen groß
oder klein werden, ob sie viele oder wenige Samen bilden können, ob sie Trockenzeiten
gut überstehen oder wie erfolgreich sie sich gegen Schädlinge zur Wehr setzen. Sind
die molekularen Mechanismen verstanden, können die Schlüssel-Gene genutzt werden,
um verbesserte Pflanzensorten herzustellen. Die drei Regensburger Teilprojekte:
Vergleichende Analyse von Defensin-ähnlichen Proteinen bei der Fortpflanzung und
Pathogenabwehr bei Mais (Prof. Dr. Thmoas Dresselhaus, TP A03): Hier wird die
(Doppel-)Rolle von Defensin-ähnlichen Proteinen (DEFLs) während der Fortpflanzung
und Pathogenabwehr an der Modell- und Nutzpflanze Mais untersucht. In
einem vergleichenden Ansatz sollen insbesondere DEFL-abhängige Signalwege
identifiziert werden, die gleichzeitig von Pollenschläuchen, die Spermazellen zum
Eiapparat transportieren, und eindringenden Pilzschläuchen benutzt werden. Die
funktionelle Charakterisierung der Signalwege soll langfristig dazu beitragen Kreuzungsbarrieren
zwischen Gräsern zu überwinden um den Genpool von Nutzpflanzen
zu erhöhen sowie helfen, molekulare Barrieren gegen eindringende Pilze aufzubauen,
um pilzresistente Nutzpflanzen zu erzeugen.
Gameteninteraktionen und -fusionen während der doppelten Befruchtung (Dr. Stephanie
Sprunck, TP A04): Die molekularen Mechanismen der Gameteninteraktionen während
der doppelten Befruchtung (Spermazelle #1 befruchtet die Eizelle, woraus sich der
Embryo entwickelt; Spermazelle #2 befruchtet die Zentralzelle, woraus das Endosperm
gebildet wird; die beiden Hauptbestandteile von Pflanzensamen) sind essentiell für den
Fortpflanzungserfolg und somit für den Pflanzenertrag. Erkennungsproteine in der Zelloberfläche
spielen hierbei vermutlich die Hauptrolle und sollen bei der Modellpflanze
Arabidopsis identifiziert und funktionell untersucht werden. Im nächsten Schritt sollen
die ähnlichen Proteine in Nutzpflanzen identifiziert und deren Funktion in Mutanten
getestet werden, die während des Projekts in Arabidopsis hergestellt werden.